ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР Советский патент 1968 года по МПК H03K3/16 

Изобретение относится к телемеханике и измерительной технике. Оно может быть использовано, например, в .системах активного контроля с дискретным управлением и в измерительных устройствах с записью сигналов датчиков на магнитную ленту.

Известны транзисторные преобразователи (инверторы) постоянного тока в переменное напряжение прямоугольной формы с релейной зависимостью частоты выходного сигнала от тока управления, содержаш.ие преобразователь Роера и подмагничиваемые коммутирующие трансформаторы с обмоткой обратной связи.

Предложенный инвертор отличается тем, что, с целью повышения стабильности работы и уменьшения количества полупроводниковых диодов, в нем между базами транзисторов нреобразователя параллельно друг другу включены цепи, содержащие последовательно соединенные рабочие обмотки коммутирующих трансформаторов и диоды, включенные в одной цепи анодами, а в другой цепи катодами вместе, причем обмотка обратной связи включена между точками соединения диодов.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства. Оно содержит линейный ненасыщающийся трансформатор 1, переключающиеся транзисторы 2 и 5, насыщающиеся коммутирующие трансформаторы 4 и 5, диоды

6-9. Параметры сердечников и обмоточные данные трансформаторов 4 и о идентичны.

Рассмотрим работу устройства. Предположим, что.диоды 6-9 закорочены. При этом частота выходного сигнала, определяемая параметрами коммутирующих трансформаторов, равна:

/1 2QWnBn

где Е - источник питания;

.2i - число витков обмотки

трансформатора 4 (5); Q - сечение магнитопровода трансформатора 4 (5);

В„-индукция насыщения материала магнитопровода трансформатора.

Ток управления iy предполагается пока равным нулю. Рассмотрим теперь, как видоизменяется процесс, если закорочены только диоды 6 и 9. Диоды 7 и 5 создают в об.мотках 10 и 1} постоянные составляющие тока, вызывающие насыщение сердечников трансформаторов 4 и 5. Поэтому их сердечники перемагничиваются по наименьшему частному циклу, частота резко возрастает и становится равной (при ):

где БГ - остаточная индукция материала сердечника трансформатора 4 (5). При этом вследствие того, что трансформаторы 4 и 5 большую часть нериода работают на пологих боковых ветвях петли гистерезиса, значительно -возрастает среднее за полупериод значение тока i, потребляемого коммутирующими трансформаторами из силовой цепи инвертора.

В общем случае при , сердечники работают на промежуточных частных циклах, и частота определяется выражением:

fQ Д В

где перепад индукций AS является функцией тока управления /у:

Дб (/у).

Следовательно, изменяя ток управления /у, можно регулировать частоту колебаний на выходе инвертора в диапазоне от /i до /а- Очевидно, что с увеличением ty и понижением частоты f уменьшается также среднее за полупериод значение тока i.

|Важная функция диодов 7 и 9 состоит в том, что, отключая обмотки 10 (11) в управляющие полупериоды, они значительно уменьшают необходимый ток управления. Рассмотрим, как действует схема, когда в работе участвуют все диоды. Обмотка обратной связи 12 включена так, что постоянные составляющие тока 3 обмотках 10 (11) и 12 действуют согласно.

Величина постоянной составляющей тока з обмотке 12 равна

L

2 Г

00 -у idt.

Так как

isR«2E,

где 1б и / - соответственно ток базы и сопротивление резистора в цепи базы транзисторов .2 и 5, то toc практически не зависит от величины базового тока, а следовательно, и тока нагрузки. В один из полупериодов /ос проходит через диоды 6 к 8, s другой - через диоды 7 и 9.

Так как при этом коэффициент обратной магнитной связи

1,

W,,

где Woe - число витков обмотки 12, то зависимость AS (ty) приобретает релейный характер.

Следовательно, релейной становится и зависимость

.. , QW-uAgQV) i( также зависимость f(iy).

Предмет изо-бретения

Транзисторный инвертор с релейной зависимостью частоты выходного сигнала от тока,

содержащий преобразователь Роера и подмагничиваемые коммутирующие трансформаторы с обмоткой обратной связи, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности работы и уменьшения количества полупроводниковых диодов, в нем между базами транзисторов преобразователя параллельно друг другу включены цепи, содержащие последовательно соединенные рабочие обмотки коммутирующих трансформаторов и диоды, включенные в одной цепи анодами, а в другой цепи катодами вместе, причем обмотка обратной связи включена между точками соединения диодов.